基于LIBS的中藥質(zhì)量檢測技術(shù)與應用*

趙倩，繆培琪，劉長青，于洋，李正

（1.天津中醫(yī)藥大學中藥制藥工程學院，天津 301617；2.天津中醫(yī)藥大學組分中藥國家重點實驗室，天津301617；3.現(xiàn)代中醫(yī)藥海河實驗室，天津 301617；4.天津現(xiàn)代創(chuàng)新中藥科技有限公司，天津 300384）

中藥產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展已上升為國家戰(zhàn)略[1]。中藥成分復雜、基體元素多樣，這對質(zhì)量控制技術(shù)提出了更高的要求，相關(guān)技術(shù)需要創(chuàng)新升級。生產(chǎn)過程的實時分析與監(jiān)測既是中藥智能制造數(shù)字化的基礎(chǔ)，也是保證中藥產(chǎn)品質(zhì)量均一性的有效手段。因此，加強從原料到產(chǎn)品的過程檢測技術(shù)研究是提高中成藥產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵之一[2]。

近年來，隨著分析技術(shù)與儀器的飛速發(fā)展，無論是從離線到在線分析，從靜態(tài)到動態(tài)分析，還是從破損樣品到無損檢測，實時監(jiān)測一直受到重視[3]。通過對中藥工藝系統(tǒng)關(guān)鍵工藝參數(shù)和關(guān)鍵質(zhì)量屬性的實時監(jiān)控，為制藥工藝反饋和優(yōu)化控制提供數(shù)據(jù)支持。基于質(zhì)量源于過程的現(xiàn)代質(zhì)量控制理念，利用先進的在線質(zhì)量檢測技術(shù)對生產(chǎn)過程中物體的關(guān)鍵質(zhì)量屬性建立快速、高效的無損檢測過程質(zhì)量檢測方法是迫切需要解決的問題[4]。

激光誘導擊穿光譜（LIBS）是一種新興的、快速的多元素檢測技術(shù)，它可以在幾秒鐘內(nèi)用一個激光脈沖快速檢測樣品的多元素光譜。與傳統(tǒng)的元素分析技術(shù)不同，它快速、安全、綠色、簡單樣品預處理且支持多元素檢測。目前該項技術(shù)已被廣泛應用于農(nóng)業(yè)[5]、食品行業(yè)[6-7]等許多領(lǐng)域，然而LIBS技術(shù)在中藥領(lǐng)域內(nèi)的應用不多，因此筆者聚焦于將LIBS技術(shù)與中藥制藥過程結(jié)合，實現(xiàn)中藥質(zhì)量快速評價與基本無損檢測，為LIBS技術(shù)在中藥智能制造中的實際應用提供借鑒意義。

1 LIBS技術(shù)基本介紹

1.1 LIBS的技術(shù)原理 LIBS通過熒光光譜儀測量待測物體受激光激發(fā)產(chǎn)生等離子體光譜強度。當脈沖激光束會聚在樣品表面照射時，激光傳遞到樣品表面的能量大于熱擴散和熱輻射造成的能量損失，激光能量對靶面進行燒蝕，使得相應的樣品表面顆粒開始以氣化態(tài)形式噴射，原子會吸收多個光子發(fā)生多光子的電離過程[8]。此時，由于產(chǎn)生的等離子體羽流與周圍的冷空氣進行接觸，處于激發(fā)態(tài)的原子和離子從高能級躍遷到低能級，并發(fā)射特定波長的光輻射[9]，利用高靈敏度光譜儀捕捉和分析光輻射，可通過發(fā)射譜線確定樣品的元素組成以及含量等數(shù)據(jù)信息。

1.2 LIBS檢測裝置 一個典型的LIBS檢測裝置，它由脈沖激光器、聚焦系統(tǒng)（包括反射鏡和聚焦透鏡）、載物臺、光譜信號采集裝置、光譜探測系統(tǒng)、延時控制器、光譜處理軟件等組成。檢測時，脈沖激光器激發(fā)光源產(chǎn)生高度集中的高能激光，聚焦系統(tǒng)將激光匯聚在樣品上，樣品表面進行能量沉積和燒灼產(chǎn)生高電子密度的等離子體。隨后，光學采集系統(tǒng)收集等離子體的發(fā)射譜線，通過光纖將光學信號傳輸?shù)焦庾V儀檢測系統(tǒng)，再通過計算機相關(guān)光譜處理軟件進行樣品分析[10]。

1.3 LIBS技術(shù)的主要優(yōu)勢與應用 目前，LIBS的主要技術(shù)優(yōu)勢包括：1）可對樣品進行快速分析，單個的激光脈沖足以預測樣品的元素組成。2）簡單需要或不需要樣品前處理，對于一般固體檢測樣品來說，無需前處理。3）對檢測樣品幾乎無損，由于激光聚焦光斑小且檢測過程速度較快，幾乎不造成樣品損傷。4）可同時進行樣品的多元素識別與分析，對無機元素非常敏感，所需檢測的樣品量少。5）可用于直接檢測、連續(xù)在線檢測和無接觸遠程遙感檢測的快速和連續(xù)評價。6）檢測對象形態(tài)多樣，可用于固體、液體、氣體和氣溶膠的檢測[11]。

然而LIBS技術(shù)受制于待測物體的自吸收效應、基體效應以及背景連續(xù)噪聲等因素影響，在實際應用中必須要根據(jù)實體的檢測物體進行相對應的參數(shù)條件的優(yōu)化，提高光譜信號的信噪比以達到信號分析的準確性[12]。

現(xiàn)在，LIBS儀器已經(jīng)開始逐漸向高精度、小型化、智能化方向發(fā)展，以滿足連續(xù)在線檢測或者不接觸的遠程遙感檢測的要求，從而逐步擴展其應用領(lǐng)域。該項技術(shù)早已被用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[13]、材料分析[14-15]、食品質(zhì)量[16-18]、文物檢測[19-20]、環(huán)境監(jiān)控[21]以及醫(yī)學[22～24]等領(lǐng)域。因此將LIBS技術(shù)用于中藥制造過程質(zhì)量檢測具有良好的前景。

1.4 LIBS技術(shù)與化學計量學方法的結(jié)合應用 如今，普遍采用元素濃度與LIBS對應響應值建立標準曲線的方法進行LIBS技術(shù)目標元素定量分析[25]，但由于基體效應、自吸收效應、譜線干擾、儀器穩(wěn)定性和外部環(huán)境等因素[26-27]的干擾限制了其定量分析的準確性，因此，一種好的定量分析方法對于LIBS技術(shù)的應用而言十分重要。

目前，已經(jīng)出現(xiàn)一些對應的數(shù)據(jù)處理方法可以增強光譜分析的精確度，減小和校正分析誤差。相關(guān)的化學計量學方法如：機器學習[28]或深度學習方法[29]被用于LIBS技術(shù)的定量分析。通過多元線性回歸（MLR）、偏最小二乘回歸法（PLSR）、支持向量機（SVW）、反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡（BPNN）、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN）以及深度神經(jīng)網(wǎng)絡（DNN）等進行相關(guān)數(shù)學模型的構(gòu)建可以實現(xiàn)更高的LIBS技術(shù)定量分析預測精度[25，30]。

2 LIBS技術(shù)在中藥原料質(zhì)量檢測中的應用

中藥原料的質(zhì)量很大程度會影響最終制藥產(chǎn)品質(zhì)量。中藥原料的質(zhì)量控制主要圍繞產(chǎn)地溯源和真?zhèn)舞b別兩個研究領(lǐng)域展開。前者要求原料必須是符合相關(guān)規(guī)定的道地藥材，后者則是要求原料的主要成分滿足生產(chǎn)質(zhì)量的需求。相關(guān)研究人員采用LIBS技術(shù)在這兩個檢測領(lǐng)域進行了大量細致的研究工作，取得了顯著進展，為該技術(shù)與中藥制藥工藝的深度結(jié)合提供了重要的數(shù)據(jù)支持。

2.1 產(chǎn)地溯源 現(xiàn)代研究表明藥材除了受自身遺傳特性的影響，其生長環(huán)境也是決定其品質(zhì)的重要因素之一，因此，不同產(chǎn)地的同種中藥材其含有的有機物成分有較大差異，故而藥效也有所不同[31]。道地藥材作為中藥的精髓，具有良好的品質(zhì)和較高的藥效，同時也是評價中藥質(zhì)量的獨特標準。

LIBS技術(shù)被用于進行基于元素的產(chǎn)地溯源。基于LIBS技術(shù)產(chǎn)生的無機離子的指紋圖譜，Liu等[32]首次采用LIBS技術(shù)進行了艾香的全元素譜圖的采集工作，探討LIBS技術(shù)快速分析中藥材成分和種源的可行性，通過對LIBS數(shù)據(jù)進行多元分析以及模式識別篩選出對應的鉀（K）、鈣（Ca）和鈉（Na）等特征元素，數(shù)據(jù)和模型分析結(jié)果表明LIBS技術(shù)是一種產(chǎn)地溯源的有效手段。王玉鵬[33]通過分別將LIBS技術(shù)和主成分分析（PCA）、支持向量機（SVM）以及隨機森林（RF）3種化學計量學方法的結(jié)合建模，對5種典型產(chǎn)地的當歸樣品進行了溯源與定量分析。Akpovo等[34]利用LIBS技術(shù)對采收牡蠣的元素進行分析，通過主成分分析、聚類分析（HCA）以及判別分析（DFA），對鑒定出的元素系數(shù)矩陣進行了分析，發(fā)現(xiàn)在點內(nèi)和點間均可完成牡蠣聚類，實現(xiàn)了對牡蠣產(chǎn)地來源的快速判別。Wang等[35]最先用LIBS技術(shù)結(jié)合PCA及人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）數(shù)據(jù)處理方法對不同產(chǎn)地或部位的當歸、黨參和川芎3種中草藥的根進行了分析鑒定，結(jié)果顯示此方法的平均分類準確率高達99．89%，可見LIBS技術(shù)結(jié)合PCA和反向傳播人工神經(jīng)網(wǎng)絡（BP-ANN）對于中藥產(chǎn)地鑒定可行性。

Gyftokostas等[36]采用LIBS和吸收光譜兩種光譜技術(shù)，借助機器學習算法，獲得了大量希臘橄欖油樣品及其混合物的發(fā)射光譜和吸收光譜，通過光譜分析對橄欖油的地理來源進行區(qū)分，分類準確率均高達 100%。Pérez-rodríguez等[37]也利用來自水稻分析的LIBS技術(shù)光譜數(shù)據(jù)對阿根廷糙米進行原產(chǎn)地保護標識（PDO）認證。因此，LIBS技術(shù)是一種有效的產(chǎn)地鑒別與產(chǎn)地溯源工具。

2.2 中藥材真?zhèn)巍⑵反舞b別 LIBS技術(shù)可同時進行多種元素的檢測，其優(yōu)勢足以匹敵價格昂貴或前處理麻煩的傳統(tǒng)分析技術(shù)。通過相關(guān)元素信息的提取，該項技術(shù)可以進行快速辨別中藥材的真?zhèn)蝃38]。

植物體內(nèi)的微量元素的含量和分布具有一定的特殊性，對其進行一定的譜圖分析再結(jié)合相關(guān)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，即可實現(xiàn)不同品次、不同品種植物類中藥區(qū)分。Trevizan等[39]采用LIBS技術(shù)測定了植物標準物質(zhì)顆粒中大量營養(yǎng)素[磷（P）、K、Ca和鎂（Mg）]的含量，證明了LIBS技術(shù)對植物中的微量元素和常量元素進行采集分析的可行性。趙懿瀅等[40]使用LIBS技術(shù)特征波段提取與化學計量學方法結(jié)合，探究證明了兩者結(jié)合鑒別硫熏程度不同的浙貝母的可行性，這為硫熏中藥的相關(guān)鑒別以及中藥材質(zhì)量檢測分級評定系統(tǒng)建立提供一定方法與思路，為中藥質(zhì)量的快速檢測提供了一定的理論依據(jù)。劉曉娜等[41]經(jīng)研究表明，可以采用LIBS技術(shù)與主成分分析和偏最小二乘判別分析方法結(jié)合，通過藥材全譜分析實現(xiàn)乳香、沒藥和松香3種樹脂類藥材的快速元素分析及類型判別，為同類藥材元素檢測提供理論與數(shù)據(jù)支持。

國外學者Magalh?es等[42]研究發(fā)現(xiàn)，可將LIBS技術(shù)與化學計量學方法相結(jié)合，根據(jù)苗期葉片相關(guān)元素組成（針對所有冠層和砧木組合）來區(qū)分不同品種和基因非常接近的甜橙品種。Sezer等[43]通過研究證明了基于蛋白質(zhì)的LIBS技術(shù)方法對發(fā)酵香腸和臘腸產(chǎn)品中的牛肉、雞肉和豬肉鑒定的有效性。Moncayo等[44]更是采用LIBS技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡（NN）相結(jié)合的方法，對具有PDO的紅葡萄酒進行了簡單、快速的質(zhì)量控制分類。綜上可見將LIBS技術(shù)用于中藥材真?zhèn)巍⑵反舞b別的可行性。

3 LIBS技術(shù)在中藥制藥過程質(zhì)量控制中的研究

為了保證中藥產(chǎn)品質(zhì)量，有效的生產(chǎn)過程質(zhì)量控制是重中之重。而生產(chǎn)過程質(zhì)量控制的關(guān)鍵是對生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)進行及時監(jiān)測，并對生產(chǎn)過程進行反饋和控制以減少生產(chǎn)過程中影響質(zhì)量的不利因素。目前，LIBS指紋圖譜對于中藥生產(chǎn)過程質(zhì)量控制主要體現(xiàn)在重金屬檢測以及重要工藝過程評價上。

3.1 重金屬快速檢測 中藥材的重金屬超標嚴重影響了中藥的品質(zhì)，隨著中藥現(xiàn)代化與國際化需求，中藥重金屬問題已成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點，重金屬檢測是中藥質(zhì)量安全控制的重要保障。中藥中重金屬不僅來源于原料藥的種植過程還可能存在于生產(chǎn)加工運輸各個過程中。因此有必要對中藥制藥生產(chǎn)全流程中各個生產(chǎn)階段產(chǎn)品的重金屬含量進行檢測。

李占鋒等[45]起初為了驗證LIBS技術(shù)對中藥內(nèi)重金屬銅（Cu）檢測的可行性，結(jié)合內(nèi)標法對茯苓、附片、黃連飲片中的Cu元素進行了含量測定，結(jié)果顯示，與直接定標法相比，內(nèi)標法可以提升擬合精度，該方法可用于中藥重金屬Cu含量的快速檢測。趙上勇等[46]用LIBS技術(shù)的藥材元素圖譜結(jié)合PCA算法對吉林省5個產(chǎn)地6種人參進行了產(chǎn)地和不同部位聚類分析研究，并且使用人參粉末壓片法定量計算了人參中摻雜的重金屬元素鉛（Pb）和鎘（Cr）的含量，結(jié)果表明該方法對于人參產(chǎn)地分類和重金屬檢測效果良好。Yang等[47]以及Huang等[48]分別通過將全譜圖特征變量提取的數(shù)據(jù)處理方法與其他分析框架相結(jié)合，建立了穩(wěn)定準確的桑葉和桑葚的重金屬定量測定模型。

3.2 中藥制藥過程質(zhì)量評價 對中藥生產(chǎn)制劑制造過程中重要工藝過程進行質(zhì)量評價是過程質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)。劉曉娜等[49]將質(zhì)量原于技術(shù)（QbD）理念的控制策略用來解決大品種中藥-安宮牛黃丸混合終點判斷問題，提出一種基于LIBS技術(shù)的總體混合終點的判斷方法。基于藥物混合中間體的LIBS數(shù)據(jù)，通過微區(qū)時序分析方法的結(jié)合比較朱砂、雄黃和珍珠粉相鄰混合時間光譜的差異，對整體的混合過程進行評價，得到建議混合終點，該方法既可為含礦物類中藥混合提供一定的參考方法也可快速評價生產(chǎn)中整體混合過程，進行相應過程控制。

鑒于此項使用LIBS技術(shù)建立的過程控制方法具有快速分析、幾乎無損、樣品前處理簡單且無需標準光譜庫等優(yōu)點，很大程度上為中藥制劑的質(zhì)量研究提供了一種新思路。LIBS作為一種先進的過程分析技術(shù)，是否也可以通過相關(guān)過程方法學的建立，實現(xiàn)其他制藥工藝過程的預測與評價。總而言之，LIBS技術(shù)有望持續(xù)推動在線過程分析與控制的發(fā)展，加快中藥制藥智能生產(chǎn)的進程。

3.3 中藥產(chǎn)品在線質(zhì)量評估 隨著元素檢測技術(shù)的進步以及常量和微量元素對健康作用研究的不斷深入，中藥中所包含的元素越來越引起了人們的關(guān)注。元素作為中藥有效成分的重要組成部分，是中藥質(zhì)量控制不可或缺的特征參數(shù)，而元素的種類及含量與中藥性味、歸經(jīng)、功效等密切相關(guān)，是潛在的一個質(zhì)量標志物[50]。

在中藥制藥過程中，復雜繁瑣的提取，濃縮，干燥等的中藥工序會對中藥質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，而作為一種綠色的多元素快速檢測技術(shù)，將LIBS技術(shù)應用于中藥制藥過程中中間體質(zhì)量的一個快速檢測，具有較大的優(yōu)勢。例如：一種元素的發(fā)射線只存在于藥物劑型的特定成分中，如從某種藥物中釋放P，而從其他特殊制劑輔料中釋放Mg，使用多元素指紋圖譜進行制藥中間體的一個質(zhì)量評價，可以快速分析與檢測產(chǎn)品有效成分的高低，從而進一步實現(xiàn)過程藥效測定[51]。未來，甚至可以對中藥質(zhì)量與功能進行分類研究或中藥組方解析研究等，從而為中藥產(chǎn)品質(zhì)量控制標準和實際應用提供科學依據(jù)。

Andrade等[52]用LIBS技術(shù)對18種波蘭草藥中包含K、Ca和Mg在內(nèi)的一些必須和有毒金屬元素進行了檢測，并對K、Ca和Mg進行了定量分析，結(jié)果與電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（ICP-OES）分析結(jié)果一致。郭銳等[53]利用LIBS技術(shù)對同一產(chǎn)地3個不同品種紅棗果肉中的K、Ca和Fe含量進行了分析，最終獲得了這3種礦質(zhì)元素的相對含量。St-onge等[54]通過LIBS技術(shù)對藥物片劑中元素的定量分析進而快速、直接的測定了藥物含量，實驗結(jié)果說明了LIBS技術(shù)在制藥產(chǎn)品生產(chǎn)過程中快速在線質(zhì)量評估的潛力。

4 LIBS技術(shù)在中藥產(chǎn)品質(zhì)量控制中的研究

對于生產(chǎn)成品的質(zhì)量控制是中藥制造質(zhì)量控制的最后一大步的重要環(huán)節(jié)。當前，已有研究表明可將LIBS技術(shù)用于檢驗產(chǎn)品批次差異以及藥品外包裝材料是否合格，并取得一定的成效。

4.1 中藥制劑各批次質(zhì)量檢測 近年來，由于疫情以及國家政策等相關(guān)因素，中藥產(chǎn)品的需求量快速增加，人們對中藥質(zhì)量也有了更加嚴格的要求，而批次間質(zhì)量差異一直是阻礙中藥發(fā)展的關(guān)鍵問題。與此同時，美國食品和藥物管理局（USFDA）倡導在制藥行業(yè)中推廣使用過程分析技術(shù)，更增強了制藥領(lǐng)域應用LIBS技術(shù)進行快速檢測和定量分析的需求[55]。

為了加強LIBS過程分析技術(shù)的相關(guān)應用，LIBS技術(shù)首次被用于現(xiàn)場評價包衣厚度和均勻性。控釋片劑包衣在進行具體的實驗分析之前，由于其包衣的功能性，需要有一種快速檢測方法來優(yōu)化包衣條件并在線預測批次的性能，Mowery等[56]首次將LIBS技術(shù)作為同時測定壓片腸溶衣厚度和均勻度的快速方法，最終實現(xiàn)了LIBS技術(shù)與統(tǒng)計學方法相結(jié)合對片劑包衣的過程優(yōu)化。該技術(shù)的快速分析時間（在15 min內(nèi)分析了10片劑）使其可以快速表征片劑的包衣厚度、均勻性進而評價片內(nèi)與片間、批次內(nèi)與批次間差異，可見LIBS技術(shù)具有多個樣品在線快速分析以及片內(nèi)均勻性測定的潛力。這極大促進了將來LIBS技術(shù)在中藥制藥領(lǐng)域在線過程分析與控制的發(fā)展。

4.2 產(chǎn)品包裝質(zhì)量檢測 基于曾轟動一時的“毒膠囊”事件，藥用膠囊的質(zhì)量現(xiàn)已成為社會關(guān)注的熱點，其中Cr含量則是膠囊質(zhì)量好壞的主要標準之一。張大成等[57]基于LIBS技術(shù)快速檢測多達19種不同品牌以及不同種類膠囊中的Cr，通過特征分析譜線的選取與數(shù)據(jù)處理，最終檢測到11批樣品膠囊中含有Cr，建立了快速檢測藥用膠囊中Cr的方法。

藥用玻璃作為應用范圍最廣、使用量最大的藥物包裝材料使用類型之一，為防止藥液與玻璃相容性不佳從而引發(fā)藥品質(zhì)量問題，其材料的選擇至關(guān)重要。而如何進行藥用玻璃的檢測則是一個難點。基于玻璃材料的獨特光譜指紋，LIBS技術(shù)已經(jīng)被成功用于分析不同玻璃的質(zhì)量特性[58]。以上研究表明，LIBS技術(shù)可以用于藥用玻璃的鑒別和成分分析。

5 LIBS技術(shù)與其他光譜聯(lián)合技術(shù)研究

LIBS技術(shù)作為光譜分析領(lǐng)域一種嶄新的元素分析手段，由于其本身只能用于無機元素的質(zhì)量檢測劣勢，目前在一些領(lǐng)域內(nèi)與其他光譜存在聯(lián)合應用，主要表現(xiàn)為通過光譜結(jié)合實現(xiàn)高靈敏檢測或?qū)⑵渌庾V分析提供的有機物信息等和自身檢測的無機元素信息相結(jié)合，從而進一步達到對質(zhì)量檢測與控制的準確性和全面性。

Zhang等[59]研究了近紅外光譜（NIRS）、熒光光譜（FS）和LIBS技術(shù)數(shù)據(jù)融合的潛力。結(jié)果表明，近紅外光譜法和熒光光譜法能提供豐富的明膠分子結(jié)構(gòu)和組成信息，將其特征信息與LIBS數(shù)據(jù)進行融合以后可以極大增強LIBS技術(shù)對食用明膠產(chǎn)地識別的準確性。Yao等[60]基于煤質(zhì)與元素組成之間的相關(guān)性采用LIBS技術(shù)進煤質(zhì)分析時發(fā)現(xiàn)，其在分析元素和原子同等相關(guān)的煤性質(zhì)時，存在準確性較差的問題，而近紅外反射光譜則是一種快速分析分子結(jié)構(gòu)的技術(shù)。通過研究，其提出了一種利用LIBS技術(shù)和NIRS技術(shù)進行煤質(zhì)分析的方法，通過兩光譜信息聯(lián)用大大增強了LIBS技術(shù)煤質(zhì)分析應用能力。由于LIBS技術(shù)只能從元素角度進行土壤分析，沒有辦法去完全表征土壤肥力，Tavares等[61]將可見光和近紅外光譜（VNIR）技術(shù)、X射線熒光光譜分析（XRF）技術(shù)與LIBS技術(shù)聯(lián)合應用于熱帶土壤肥力傳感器分析，從而獲得更全面、更準確的關(guān)鍵土壤肥力特征屬性，結(jié)果表明光譜聯(lián)用后對于土壤某些特異屬性傳感器的分析精度有所增強。因此利用LIBS技術(shù)與其他光譜數(shù)據(jù)融合技術(shù)的協(xié)同作用，可以起到信息補充，擴大目標樣品質(zhì)量檢測范圍，彌補LIBS技術(shù)只能用于無機元素檢測的缺陷，加強LIBS技術(shù)應用于質(zhì)量檢測的全面性和有效性。

綜上可見，將LIBS技術(shù)與其他光譜聯(lián)合應用具有一定的優(yōu)勢性與實際應用性，這在中藥制造過程質(zhì)量控制上同樣適用。除了將不同光譜測量目標數(shù)據(jù)融合增加LIBS技術(shù)檢測靈敏度以外還可以進行不同光譜信息優(yōu)勢互補，如通過可見光技術(shù)測量宏觀判斷目標樣品的好壞，使用近紅外光譜技術(shù)進一步檢測含水量、硬度以及其他指標，再使用LIBS技術(shù)對其重金屬或其他特征元素進行檢測等。這樣一套綜合的光譜聯(lián)用檢測系統(tǒng)可以最大限度的控制制造過程質(zhì)量，為最終產(chǎn)品的質(zhì)量提供保證。

6 結(jié)語與展望

中藥產(chǎn)業(yè)是中國的傳統(tǒng)優(yōu)勢特色產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展需要突破相關(guān)技術(shù)瓶頸。基于中藥制藥生產(chǎn)質(zhì)量管理中對中藥制造過程質(zhì)量控制的相關(guān)要求，筆者從LIBS技術(shù)工作原理、檢測技術(shù)優(yōu)勢、發(fā)展現(xiàn)狀等方面出發(fā)，闡述了LIBS作為一種快速、高效、綠色的新興檢測分析技術(shù)在中藥制藥領(lǐng)域中原料質(zhì)量檢測、制造過程質(zhì)量控制、中藥產(chǎn)品質(zhì)量控制以及LIBS技術(shù)與其他光譜聯(lián)用技術(shù)4方面的實際應用，展現(xiàn)了LIBS技術(shù)應用于中藥過程質(zhì)量控制結(jié)合的強大優(yōu)勢與潛力。

然而，LIBS技術(shù)的指紋圖譜的解析問題仍是現(xiàn)在的重難點所在，雖然已有相關(guān)的數(shù)據(jù)處理方法被用于LIBS的光譜分析，但由于中藥種類多樣性以及成分的復雜性，目前仍缺乏具有人工智能的譜圖分析方法和檢測模型，這也使得該技術(shù)在中藥以及其他領(lǐng)域推廣得到制約。因此，應將已有的譜圖分析方法與強化學習相結(jié)合，深入研究尋找基于人工智能的解譜方法，提高譜圖解析的智能性、專業(yè)性和準確性，達到LIBS技術(shù)準確與便捷分析的目的，同時在充分了解LIBS技術(shù)原理的基礎(chǔ)上繼續(xù)深挖提升LIBS技術(shù)檢測精度的方法，如儀器精度校正軟件的開發(fā)等，進一步完善LIBS光譜分析技術(shù)。隨著LIBS技術(shù)的不斷發(fā)展，其在中藥智能制造等領(lǐng)域一定具有更加廣泛的應用前景，可以發(fā)揮更大的應用價值。